磁性納米粒子的內吞及其對細胞取向及遷移行為的調制作用研究.pdf

1、隨著納米生物技術的迅猛發(fā)展，納米材料與細胞及生物膜等生物體系的相互作用越來越受到廣泛的關注。在眾多的納米材料中，磁性納米粒子由于具有良好的生物相容性，其在生物醫(yī)學方面的應用已被廣泛的關注和研究。除了可以作為體內核磁共振技術成像應用的增強劑，近年來，磁性納米粒子在生物醫(yī)學工程領域的直接應用也已經取得了巨大的進展，例如將粒子進行表面生物功能修飾以后用于細胞的捕獲及分離、體內的細胞定位和追蹤、多細胞組織工程的建設、細胞的遷移及黏著斑吸附行為調

2、控等。與其它納米材料相比，磁性納米粒子具有其獨特的優(yōu)點，即可以在外磁場調制下、以遠距離和無接觸的方式實現(xiàn)調控，這一性質尤其適合于體內的實時調控及相關研究。
　　在本論文工作中，我們首次實現(xiàn)了利用細胞內部的四氧化三鐵納米粒子實現(xiàn)對細胞取向和遷移行為的有效調控。工作主要包括三部分：（1）四氧化三鐵粒子的細胞內吞，實時觀測不同粒子濃度下細胞內吞的生物學過程，驗證粒子在細胞內的位置及粒子的細胞毒性。（2）利用內吞的磁性粒子實現(xiàn)對細胞行為的

3、調控。實驗發(fā)現(xiàn)，這一調控效果具有粒子濃度依賴性。在粒子濃度較低時，內吞的粒子分散的排布在細胞核的周圍；在外磁場中，它將引導細胞的取向沿著磁場的方向。相比之下，當粒子濃度較高時，粒子在細胞內部聚集成為團簇，粒子團簇在細胞內沿磁場方向移動至細胞膜的邊緣位置，導致細胞發(fā)生明顯的、與外磁場方向相一致的形貌變化和遷移行為。（3）利用磁性粒子和外磁場，實現(xiàn)多細胞行為調控。另外，我們研究了另一種最近廣受關注的生物納米材料--氧化石墨烯與生物膜模型--